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      伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在各個領(lǐng)域中鋼材的使用非常普遍，為了提高鋼材的生產(chǎn)質(zhì)量，在進(jìn)行生產(chǎn)的時候就要進(jìn)行有效的質(zhì)量控制，我們需要通過化學(xué)成分了解生產(chǎn)狀況，指導(dǎo)生產(chǎn)，確保鋼鐵生產(chǎn)穩(wěn)定順行，相關(guān)部門頒布了相關(guān)的規(guī)范，明文規(guī)定了各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行實(shí)際化學(xué)成分分析中允許有一定的偏差出現(xiàn)，這些誤差必須在允許誤差的范圍內(nèi)。本文對鋼材中化學(xué)分析分析的允許誤差進(jìn)行研究并展開敘述。

1、前言

       鋼材是一種應(yīng)用十分廣泛的材料，標(biāo)準(zhǔn)中針對鋼材中化學(xué)成分的分析和允許偏差做出了相應(yīng)的規(guī)定，鋼材化學(xué)成分分析全過程進(jìn)行規(guī)定，每一個分析結(jié)果都給出一個對比值。鋼材中化學(xué)成分檢測分為：熔煉成分檢測和化學(xué)成品檢測。熔煉成分檢測和化學(xué)成品檢測在分析方法和分析數(shù)值上都存在著一定的差異。熔煉分析方法的數(shù)值可能會超出標(biāo)準(zhǔn)，而成分分析方法中數(shù)值在規(guī)定的范圍內(nèi)，針對差異的情況，標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)置了一個允許數(shù)值，也就是允許偏差。

2、鋼材化學(xué)分析中的允許偏差

      鋼材中的化學(xué)成分分析有：熔煉成分檢測和化學(xué)成品檢測。在鋼水澆注過程中采用球拍試樣，通過風(fēng)動送樣系統(tǒng)到實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室接到試樣，對樣品進(jìn)行制備，滿足檢測后進(jìn)行檢測分析，分析結(jié)果表示同一爐或同一個鋼包中鋼水的平均化學(xué)成分，叫做熔煉成分檢測。通過在加工完成以后的成品鋼材上取樣進(jìn)行檢測，叫做成品檢測。由于鋼水在結(jié)晶過程中會產(chǎn)生偏析或元素的不均勻分布，所以，成品檢測的值有時與熔煉檢測的值不一致，就出現(xiàn)了成品化學(xué)分析的允許偏差。GB/T 699 2015《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》中規(guī)定的鋼的化學(xué)成分就是針對熔煉成分檢測而言。新標(biāo)準(zhǔn)中熔煉檢測被成品檢測所替代，熔煉檢測試樣不正確導(dǎo)致分析結(jié)果不可靠和在未取得熔煉檢測試樣的時候，可以使用成品化學(xué)分析，但是要求成品檢測分析的結(jié)果要符合熔煉成分規(guī)定。

3、國外標(biāo)準(zhǔn)的一些相關(guān)情況 

      國外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的情況作簡要說明：

(1)美標(biāo)：在鋼類或品種標(biāo)準(zhǔn)的綜合標(biāo)準(zhǔn)中將成品成分偏差納入，或在各標(biāo)準(zhǔn)中分別規(guī)定。

(2)德標(biāo)：分別在各標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定成品成分允許偏差，未統(tǒng)一。

(3)前蘇聯(lián)標(biāo)：在各標(biāo)準(zhǔn)中分別做出規(guī)定，不按元素的不同含量分類，沒有統(tǒng)一性。

(4)日標(biāo)：JISG0321是日本專用的標(biāo)準(zhǔn), 共有四個成品成分允許偏差表，不銹耐熱鋼的成分偏差是根據(jù)成分元素含量范圍分檔規(guī)定其大小；中低合金鋼成分偏差是根據(jù)除了元素含量范圍分檔規(guī)定以外，還增加了按鋼材截面積大小分檔的規(guī)定, 截面愈大，要求愈寬；碳素鋼則兩種情況都存在。

     偏差值的規(guī)定有四種：

①根據(jù)化學(xué)元素的含量范圍進(jìn)行分類規(guī)定；

②按化學(xué)元素的含量范圍分類，增加鋼材的截面大小分類規(guī)定；

③按鋼材的重量、大小分類做出規(guī)定；

④不管元素含量和鋼材截面大小怎么樣，一個元素規(guī)定一個偏差。第一和第二種兩種情況比較科學(xué)。

4、鋼材化學(xué)成分檢測允許偏差的應(yīng)用

      (1)鋼材化學(xué)成品分析的取樣原則。標(biāo)準(zhǔn)GB/T222 2006《鋼中化學(xué)分析用試樣取樣法及成品化學(xué)成分允許偏差》要求用于鋼的化學(xué)成分成品分析的試樣，試樣應(yīng)均勻一致，能充分代表每一個牌號鋼材的化學(xué)成分，并且取樣要有足夠數(shù)量。不同的試樣使用不同的取樣方法：

①樣屑試樣，采用鉆床制備試樣，要求鉆好的樣屑混合均勻。然后要去除表面氧化鐵皮和臟物，不能使用水、油或其他潤滑劑。

②大斷面試樣，從鋼材橫斷面上取樣，在鋼材橫斷中心到邊緣的中間部位平行于軸線上取樣。

③小斷面試樣，一種方法是從鋼材的整個橫斷面上取樣，另一種方法是從橫斷面上沿軋制方向取樣。

     (2)鋼材中成品化學(xué)成分允許偏差的使用。熔煉過程取樣進(jìn)行檢測分析的值叫做成品化學(xué)成分允許偏差，一般情況下分析值都能滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，但在煉鋼過程中鋼中元素偏析，成品分析的成分值可能超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的成分界限值。對超出界限值的大小規(guī)定一個允許的數(shù)值，這就是成品化學(xué)成分允許偏差值，GB/T 222 2006《鋼中化學(xué)分析用試樣取樣法及成品化學(xué)成分允許偏差》普通碳素鋼、低合金鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼、不銹鋼和耐熱鋼四種偏差表。一種鋼材成品化學(xué)成分允許的偏差只能使用一個表，不能兩個表混合使用。

     (3)化學(xué)成分允許偏差的準(zhǔn)確使用。鋼材中化學(xué)成分檢測分析的允許偏差，在具體檢測的過程中應(yīng)該盡量保證檢測結(jié)果的誤差，使用的時候應(yīng)該注意：

①同一種類鋼材的化學(xué)成分分析的允許值，只能使用同一個表，不能同時使用多個表混合。

②盡量保證鋼材化學(xué)成分分析所得的值接近允許偏差值范圍的上限，這樣能夠減少誤差值給試驗(yàn)造成的不良影響。

     (4)不同鋼種成品化學(xué)成分允許偏差值。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 222-2006《鋼的成品化學(xué)成分允許偏差》共給出了幾個化學(xué)成分允許偏差表，分為：表1低合金鋼成品化學(xué)成分允許偏，表2合金鋼 (不含不銹鋼和耐熱鋼 )成品化學(xué)允許偏差值，表3不銹鋼和耐熱鋼成品化學(xué)成分允許偏差值。舉個例子：合金結(jié)構(gòu)鋼34CrMo4，其冶煉工藝要求熔煉成分的碳元素，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定界限值為：上限0.36%，下限0.34%，成品鋼材化學(xué)成分檢測分析時，假如有一熔煉號的鋼材碳含量為0.39%，說明超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定上限值0.03%，按照表1低合金鋼成品化學(xué)成分允許偏差值規(guī)定，鋼材的碳含量是合格的。假如另一熔煉號的鋼材出現(xiàn)碳含量為0.31%，說明超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下限值0.03%，按照本標(biāo)準(zhǔn)表1規(guī)定，鋼材的碳含量也是合格的。

5、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)注意的幾個問題 

      橫截面積不大于65000mm2的鋼件使用標(biāo)準(zhǔn)中表1~2中的偏差表。大于該橫截面積的鋼件化學(xué)成分允許偏差值可以適當(dāng)放寬,具體數(shù)值由供需雙方協(xié)商確定。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的殘余元素不適用于表1~3中規(guī)定中的化學(xué)成分的允許偏差。成品化學(xué)成分允許偏差，一種鋼的只能使用一個表，不可以兩個表混合使用?；瘜W(xué)成品檢測的值，不可以超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定化學(xué)成分界限值的上偏差和分界限的下偏差。未能取得熔煉分析值，或懷疑熔煉分析值不可分析的成分值應(yīng)符合熔煉成分的規(guī)定，不得有偏差值。

6、結(jié)語

      為了保證鋼鐵生產(chǎn)穩(wěn)定順行，可以通過化學(xué)成分了解生產(chǎn)狀況，指導(dǎo)生產(chǎn)，在日常的鋼材化學(xué)成分檢測分析過程中，應(yīng)根據(jù)鋼材化學(xué)成分實(shí)際情況對允許偏差進(jìn)行有效分析，檢測人員在完成檢測任務(wù)時，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)文件的相關(guān)的規(guī)定和規(guī)范進(jìn)行操作，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，精準(zhǔn)、科學(xué)的使用鋼材化學(xué)成分允許偏差。如何確認(rèn)鋼的化學(xué)成分允許偏差，應(yīng)引起化學(xué)檢測員的注意，以確特鋼冶煉和產(chǎn)品的質(zhì)量。